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随着工业技术的发展,环境问题日益突出,国家对环保行业高度重视。近些年,环保部门颁布了一系列污染防治行动计划,其中“大气十条”的发布,对城市污水处理厂、垃圾填埋场以及化工类行业排放恶臭气体进行了严格的控制,因此研发高效环保脱臭剂是目前治理恶臭问题的关键。本文采用水热法制备出一系列MCM-41型吸附剂,并对其进行脱臭性能研究,该研究可为恶臭气体的吸附提供新型材料,因此具有较高的理论和实用价值。
本文首先以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,硝酸金属盐为改性剂,通过水热法制备出一系列金属离子改性的MCM一41型吸附剂,并以吸附恶臭气体的性能为评价指标,通过单因素试验优化吸附剂制备工艺条件。实验结果表明,未改性的MCM-41几乎没有脱臭效果,铜元素修饰后,脱臭性能明显提升;当水硅比(n(H2O):n(TEOS))为493:1,搅拌时间为15min,铜元素的修饰量达到30%时,Cu-MCM-41对H2S的吸附时间接近90min,对CH3SH的吸附时间接近75min。
为进一步改善分子筛的脱臭性能,将Y型分子筛、玉米秸秆粉末(SC)分别与MCM-41分子筛进行复合,再进行铜修饰。实验结果表明,Y与MCM-41复合后,脱臭性能没有明显改善,但SC与MCM-41复合后对H2S和CH3SH均表现出较好的吸附性能;当SC与MCM-41的质量比为1:2时,脱臭效果最好,对H2S的吸附时间可达90min,对CH3SH的吸附时间也接近75min;用铜元素修饰后,脱臭性能进一步提升,当铜的修饰量达到12.3%时,吸附效果最好,对H2S和CH3SH的吸附时间分别可达125min和90min。
采用XRD、SEM和FT-IR等对材料进行结构分析。根据表征所得数据与脱臭试验结果结合分析,证明吸附剂的活性组分应为纳米氧化铜和秸秆炭中的含氮官能团,二者在吸附过程中起主要作用,吸附剂内部空间土要为吸附反应的进行提供场所。Cu-MCM-41、SC-MCM-41和Cu-SC-MCM-41吸附H2s和CH3sH后可能有固相JE物生成,并占据了吸附剂大部分孔道结构,导致比表面积和孔体积的下降。
本文首先以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源,十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,硝酸金属盐为改性剂,通过水热法制备出一系列金属离子改性的MCM一41型吸附剂,并以吸附恶臭气体的性能为评价指标,通过单因素试验优化吸附剂制备工艺条件。实验结果表明,未改性的MCM-41几乎没有脱臭效果,铜元素修饰后,脱臭性能明显提升;当水硅比(n(H2O):n(TEOS))为493:1,搅拌时间为15min,铜元素的修饰量达到30%时,Cu-MCM-41对H2S的吸附时间接近90min,对CH3SH的吸附时间接近75min。
为进一步改善分子筛的脱臭性能,将Y型分子筛、玉米秸秆粉末(SC)分别与MCM-41分子筛进行复合,再进行铜修饰。实验结果表明,Y与MCM-41复合后,脱臭性能没有明显改善,但SC与MCM-41复合后对H2S和CH3SH均表现出较好的吸附性能;当SC与MCM-41的质量比为1:2时,脱臭效果最好,对H2S的吸附时间可达90min,对CH3SH的吸附时间也接近75min;用铜元素修饰后,脱臭性能进一步提升,当铜的修饰量达到12.3%时,吸附效果最好,对H2S和CH3SH的吸附时间分别可达125min和90min。
采用XRD、SEM和FT-IR等对材料进行结构分析。根据表征所得数据与脱臭试验结果结合分析,证明吸附剂的活性组分应为纳米氧化铜和秸秆炭中的含氮官能团,二者在吸附过程中起主要作用,吸附剂内部空间土要为吸附反应的进行提供场所。Cu-MCM-41、SC-MCM-41和Cu-SC-MCM-41吸附H2s和CH3sH后可能有固相JE物生成,并占据了吸附剂大部分孔道结构,导致比表面积和孔体积的下降。